Για θέματα γενικού ενδιαφέροντος, εκτός μηχανοκίνητων...
Άβαταρ μέλους
By seismic
#907600 Δεν καταργώ το έργο της αδράνειας. Καταργώ την ανεξαρτησία της να το παράγει μέσα στη δομή. Το έργο μεταφέρεται στη διεπιφάνεια φυσικού εδάφους και προ-συμπιεσμένου γεωπυρήνα, μέσω του δύσκαμπτου, συζευγμένου μονομπλόκ της γεωκτιριοκατασκευής.
Και εδώ βρίσκεται όλο το IRFS:Inertial Response Field Shift:
Μετατόπιση του Πεδίου Αδρανειακής Απόκρισης
Αδράνεια → παραμένει.
Έργο → παραμένει.
Ανεξάρτητη εκδήλωση σχετικής μετατόπισης μέσα στη δομή → καταργείται.
Επίπεδο εκδήλωσης → μετατοπίζεται.
Μέσο μεταφοράς → αλλάζει.
Το SHIELD επομένως δεν «νικά» τον σεισμό. Αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο ο σεισμός μπορεί να εκδηλώσει το έργο της αδράνειας.
Ο σεισμός εξακολουθεί να παράγει έργο, αλλά το συζευγμένο μονομπλόκ δεν του επιτρέπει να το παράγει ανεξάρτητα μέσα στη δομή. Η σεισμική διέγερση δεν εκδηλώνεται στη γεωκτιριοκατασκευή ως ανεξάρτητη σχετική μετατόπιση και αντίστοιχη δομική παραμόρφωση.
Και χωρίς τη σχετική παραμόρφωση που απαιτείται για την ανάπτυξη δομικών βλαβών, αλλάζει θεμελιωδώς ο μηχανισμός με τον οποίο η σεισμική δράση μπορεί να προκαλέσει βλάβη.
Η αδράνεια παραμένει, αλλά το πεδίο μέσα στο οποίο εκδηλώνεται η απόκρισή της μετατοπίζεται από την εσωτερική παραμόρφωση της κατασκευής προς την φυσική γαιομάζα.
Αυτό είναι πράγματι η καρδιά του IRFS.

https://link.springer.com/book/10.1007/ ... 32-29726-6

Εικόνα
Άβαταρ μέλους
By seismic
#907651 Πήρα μια προκαθορισμένη μάζα εδάφους και, μέσω μηχανισμών διαστολής και προέντασης, τη συμπύκνωσα και τη συμπίεσα προς όλες τις κατευθύνσεις. Στη συνέχεια, γέμισα με σκυρόδεμα τα κενά των γεωτρήσεων, δημιουργώντας ένα δεσμευμένο και προεντεταμένο τμήμα γεωμάζας. Οι τένοντες που προεξέχουν από αυτή τη γεωμάζα διατηρούν τη συμπίεσή της μέσω κοχλιωτών συνδέσεων, ώστε η μάζα του εδάφους να παραμένει εγκλωβισμένη και μηχανικά συνδεδεμένη με το περιβάλλον φυσικό έδαφος.

Από το δεσμευμένο αυτό τμήμα γεωμάζας οι τένοντες συνεχίζονται, μέσω σωληνωτών διόδων και κοχλιωτών συνδέσεων, μέχρι το δώμα του κτιρίου. Εκεί συνδέονται με τα άκρα των επιμήκων τοιχωμάτων από σκυρόδεμα και εφαρμόζεται προένταση, με σκοπό να δημιουργηθεί άμεση μηχανική σύνδεση μεταξύ της δεσμευμένης γεωμάζας και του κτιρίου.

Ο μηχανισμός έχει δύο βασικούς στόχους: να περιορίσει τη στροφή των τοιχωμάτων και να περιορίσει την κάμψη τους. Η στροφή περιορίζεται από την πάκτωση των τοιχωμάτων στη δεσμευμένη γεωμάζα, σε συνδυασμό με τον μοχλοβραχίονα που δημιουργεί το πλάτος των τοιχωμάτων. Η κάμψη περιορίζεται από το ίδιο γεωμετρικό πλάτος, σε συνδυασμό με την προένταση που συνδέει το δώμα με τη δεσμευμένη γεωμάζα.

Με άλλα λόγια, δημιουργούμε πρώτα ένα προ-συμπιεσμένο έδαφος και ένα προ-συμπιεσμένο κτίριο και στη συνέχεια τα συνδέουμε μεταξύ τους μέσω μιας κοινής προ-συμπίεσης. Έτσι, το κτίριο και η δεσμευμένη γεωμάζα λειτουργούν ως ένα ενιαίο, προεντεταμένο και ιδιαίτερα άκαμπτο γεωκτιριακό σύστημα, τμήμα του οποίου βρίσκεται μέσα στο έδαφος.

Κατά τη σεισμική διέγερση, η γεωμάζα και το φυσικό έδαφος μπορούν να μετακινούν ολόκληρο το σύστημα πλευρικά, χωρίς όμως να του επιτρέπουν να αναπτύξει ανεξάρτητη σχετική κίνηση και να παραμορφωθεί μέσω της συνήθους κάμψης των κατακόρυφων στοιχείων. Η κίνηση μετατρέπεται έτσι κυρίως σε συνολική μετακίνηση του γεωκτιριακού συστήματος, ενώ η δυνατότητα του κτιρίου να αναπτύξει ανεξάρτητη στροφή και κάμψη περιορίζεται δραστικά.

Η βασική αρχή του SHIELD είναι επομένως η μεταφορά της παραμόρφωσης που συνδέεται με την παραγωγή έργου από την αδράνεια, από το ίδιο το κτίριο προς τη φυσική γεωμάζα μέσο του δεσμευμένου και προ-συμπιεσμένου εδάφους . Με αυτόν τον τρόπο περιορίζεται η ανάπτυξη καμπτικών παραμορφώσεων στο κτίριο και, ως συνέπεια, περιορίζεται ο μηχανισμός μέσω του οποίου οι δοκοί και τα λοιπά δομικά στοιχεία οδηγούνται σε μεγάλες παραμορφώσεις και τελικά σε αστοχία.

Το ζητούμενο, επομένως, δεν είναι να «αντισταθεί» το κτίριο στον σεισμό μέσω μεγαλύτερης καμπτικής αντοχής, αλλά να περιοριστεί εξαρχής ο βαθμός ελευθερίας που επιτρέπει στο κτίριο να μετατρέψει την αδρανειακή διέγερση σε ανεξάρτητη στροφή, κάμψη και σχετική παραμόρφωση.
Δεν καταργώ το έργο της αδράνειας. Καταργώ την ανεξαρτησία της να το παράγει μέσα στη δομή. Το έργο μεταφέρεται στη διεπιφάνεια φυσικού εδάφους και προ-συμπιεσμένου, μηχανικά δεσμευμένου γεωπυρήνα, μέσω του δύσκαμπτου, μηχανικά συζευγμένου μονομπλόκ της γεωκτιριοκατασκευής.

Ο ρόλος των τενόντων είναι κυρίως παθητικός, στοχεύοντας περισσότερο στη σύζευξη του κτιρίου με την προ-συμπιεσμένη γεωμάζα παρά στη μεταφορά σεισμικών φορτίων.
Άβαταρ μέλους
By seismic
#907884 SHIELD: Η γεωκτιριοσύζευξη αλλάζει τη μάχη με τον σεισμό
Ένα σύγχρονο αντισεισμικό κτίριο σήμερα σχεδιάζεται για να αντέχει σε σεισμική επιτάχυνση βάσης περίπου 0,35g. Μπορεί να φτάσει και σε 0,5g ή 0,7g χωρίς να καταρρεύσει, αλλά τότε μπορεί να έχει πολύ μεγάλες ζημιές.

Το 1g είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας: περίπου 9,81 m/s².

Όταν το κτίριο είναι πολυώροφο, το πρόβλημα μεγαλώνει. Η μάζα, η επιτάχυνση και το ύψος δημιουργούν όλο και μεγαλύτερες αδρανειακές και ανατρεπτικές δυνάμεις.

Σήμερα η κατασκευή είναι αυτή που πρέπει να αντιμετωπίσει αυτές τις δυνάμεις. Παραμορφώνεται, αναπτύσσει τάσεις, ρηγματώνεται και, όσο μεγαλώνει η σεισμική απαίτηση, πλησιάζει τα όρια αντοχής της.

**Το SHIELD κάνει κάτι εντελώς διαφορετικό.**

Δεν προσπαθεί να κατασκευάσει ένα ακόμα πιο δυνατό κτίριο.

**Μεταφέρει τη μάχη σεισμού–κατασκευής σε ένα άλλο επίπεδο: έξω από την κατασκευή, μέσα στο έδαφος.**

Με άλλα λόγια, βάζει το ίδιο το έδαφος να συμμετέχει στη μάχη με τον σεισμό.

Η σεισμική δράση και η παραμόρφωση δεν πρέπει πλέον να αντιμετωπίζονται από τον φέροντα οργανισμό. Το SHIELD μεταφέρει την αλληλεπίδραση σε έναν μεγάλο γεωτεχνικό όγκο, ώστε η κατασκευή να παραμένει απομονωμένη από την ανεξέλεγκτη σεισμική κίνηση.

Και εδώ βρίσκεται η μεγάλη διαφορά.

Είτε η κατασκευή είναι ένας όροφος είτε δέκα όροφοι.

Είτε ο σεισμός έχει επιτάχυνση 0,5g είτε 70g είτε 180g.

**Η κατασκευή δεν είναι αυτή που καλείται να παλέψει με τον σεισμό.**

Ο σεισμός βρίσκει απέναντί του το έδαφος και τη γεωκτιριοσύζευξη.

**Το κτίριο δεν καταλαβαίνει τον σεισμό.**

**Ο σεισμός δεν το ακουμπάει.**
Τι σημαίνει γεωκτιριοσύζευξη;
Η λέξη ακούγεται δύσκολη, αλλά η ιδέα είναι απλή.

Γεωκτιριοσύζευξη σημαίνει ότι το κτίριο και ένας μεγάλος όγκος εδάφους δεν λειτουργούν πλέον σαν δύο ανεξάρτητα πράγματα. Λειτουργούν σαν ένα ενιαίο σύστημα.

Στη συμβατική κατασκευή, το έδαφος βρίσκεται κάτω από το κτίριο και η σεισμική κίνηση μεταδίδεται στην κατασκευή μέσω της θεμελίωσης.

Στο SHIELD η λογική αλλάζει.

Το κτίριο συνδέεται μηχανικά με έναν μεγάλο γεωτεχνικό όγκο. Έτσι, όταν έρθει ο σεισμός, δεν είναι μόνο το κτίριο που πρέπει να αντιδράσει. Συμμετέχει ολόκληρο το σύστημα κτίριο–έδαφος.

Αυτό ακριβώς ονομάζουμε γεωκτιριοσύζευξη.

Δεν είναι απλώς «ένα καλύτερο θεμέλιο».

Είναι η προσπάθεια να μετατραπεί:

κτίριο + θεμελίωση

σε:

κτίριο + μεγάλο γεωτεχνικό σώμα = ένα ενιαίο δυναμικό σύστημα.

Και εκεί βρίσκεται η βασική ιδέα του SHIELD:

Δεν ζητάμε από το κτίριο να νικήσει τον σεισμό.
Βάζουμε το έδαφος στη μάχη.

Το βιβλίο μου για το SHIELD ΚΥΚΛΩΦΌΡΗΣΕ https://link.springer.com/book/10.1007/ ... 32-29726-6
Εικόνα